采用超聲波液位計(jì)和浮球液位開關(guān)聯(lián)動實(shí)現(xiàn)水泵控制方案介紹

 在一般的污水處理廠及泵站中．均設(shè)有潛水泵。在潛水泵的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。為了簡便可靠，大多采用浮球液位開關(guān)控制進(jìn)水泵的自動開停。浮球液位開關(guān)是一種靠液體的浮力改變自身狀態(tài)來達(dá)到控制目的的設(shè)備。它用一根電纜線連接，置于液面之上．內(nèi)部裝有一個(gè)開關(guān)，當(dāng)液位達(dá)到或降至某一高度時(shí)．浮球液位開關(guān)改變原來直立或傾斜的狀態(tài)，內(nèi)部開關(guān)狀態(tài)隨之改變．開關(guān)信號傳至控制機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)鹽倉污水處理廠以及長安、周王廟等泵站的水泵自動控制方式即采用這種控制方法。污水處理廠和污水輸送泵站利用浮球液位開關(guān)和超聲波液位計(jì)控制水泵的實(shí)際工作情況以及相應(yīng)的改進(jìn)措施．探討如何更合理、更安全、更經(jīng)濟(jì)地控制潛水泵的方法。
 
　　1浮球液位開關(guān)控制原理
現(xiàn)以我司為例介紹浮球開關(guān)的典型應(yīng)用事例。進(jìn)水泵前的污水池設(shè)有6個(gè)浮球液位開關(guān)。分成2組．信號送至ar編程序邏輯控制器(T業(yè)常用的一種能按一定順序完成自動控制功能的設(shè)備，以下簡稱PLc)。浮球液位開關(guān)的位置如圖l所示。
 

 
　　開泵的控制過程為：
　　當(dāng)液位低于l舟浮球液位開關(guān)時(shí)，將發(fā)出低液位報(bào)警信號：
　　當(dāng)液位高于2#浮球液位開關(guān)時(shí)，開l臺進(jìn)水泵；
　　當(dāng)液位高于3#浮球液位開關(guān)時(shí)．開2臺進(jìn)水泵；
　　當(dāng)液位高于4#浮球液位開關(guān)時(shí)，開3臺進(jìn)水泵；
　　當(dāng)液位高于5#浮球液位開關(guān)時(shí)，開4臺進(jìn)水泵；
　　當(dāng)液位高于6#浮球液位開關(guān)時(shí)，開5臺進(jìn)水泵，并發(fā)出高液位報(bào)警信號。
　　為防止進(jìn)水泵頻繁開停，關(guān)泵順序?yàn)椋?br /> 　　當(dāng)液位下降至5#浮球液位開關(guān)以下時(shí)。關(guān)l臺進(jìn)水泵(開4臺)；
　　當(dāng)液位下降至錯(cuò)浮球液位開關(guān)以下時(shí)，關(guān)1臺進(jìn)水泵(開3臺)；
　　當(dāng)液位下降至3#浮球液位開關(guān)以下時(shí)，關(guān)l臺進(jìn)水泵(開2臺)；
　　當(dāng)液位下降至2#浮球液位開關(guān)以下時(shí)，關(guān)l臺進(jìn)水泵(開l臺)；
　　當(dāng)液位下降至l#浮球液位開關(guān)以下時(shí)，進(jìn)水泵全關(guān)，并發(fā)出低液位報(bào)警。
為避免I臺泵重復(fù)啟動。水泵將依次循環(huán)投入工作先開先停，先停先開。當(dāng)l臺水泵閑故障停止工作時(shí)，另一臺水泵自動投入運(yùn)行?？刂屏鞒叹W(wǎng)如圖2所示。
 
但在實(shí)際使用巾，為使浮球達(dá)到要求的高度和自由動作，要求一段長度的電纜。電纜用支架同定在提升并內(nèi)。但在如此大容量的進(jìn)水的開停沖擊及水流的帶動下。電纜線極易纏繞。加之長期多次蘑復(fù)動作、電纜老化等原因造成的電纜折斷、電纜外皮破裂等損壞問題．使控制受到影響，使進(jìn)水泵的自動控制無法完成．自動控制形同虛設(shè)。如果在設(shè)計(jì)中注意到這個(gè)問題．施工時(shí)將浮球的電纜綁在一根鋼管上，僅留一小段能自由運(yùn)動的長度以避免纏繞。但這樣其他『廿J題仍無法徹底解決。而且在實(shí)際運(yùn)行中當(dāng)浮球出現(xiàn)故障，要解決和修復(fù)已出現(xiàn)的問題．只能等待停泵時(shí)進(jìn)行。不但影響生產(chǎn)且沉淀污泥產(chǎn)生的危害人體的有害氣體使工作危險(xiǎn)性加大。針對浮球開關(guān)的這些不足和局限。如果采用超聲波液位計(jì)。這些問題便可迎刃而解。
 
　　2超聲波液位計(jì)的使用
我公司各泵站的池壁上為監(jiān)視水位而裝了1個(gè)超聲波液位計(jì)．在5a的正式運(yùn)行中一直處于良好的狀態(tài)，且精度較高，維護(hù)、校驗(yàn)也很方便。為增進(jìn)口f靠度，也可以考慮再增加1個(gè)超聲波液位計(jì)。以防岡液位計(jì)的故障導(dǎo)致進(jìn)水泵的誤操作。
 
　　(1)根據(jù)原設(shè)計(jì)思路和圖l所示尺寸，可以將原PI￡程序控制順序改為：
 

 
　　設(shè)2個(gè)液位汁測量值為X．、X2，儀表的精度為0．2％，表頭至池底的高度為8．7m，町能偏差0．034m，取為O．04m。當(dāng)X．-X：)0．04m時(shí)，取消進(jìn)水泵的自動控制功能。
　　開泵的順序?yàn)椋?假設(shè)zui多有5臺泵)
　　當(dāng)液位上升至2．90m時(shí)，發(fā)出低液佗報(bào)警；
　　當(dāng)液位上升至3．12m時(shí)。開l臺泵；
　　當(dāng)液位上升至3．34m時(shí)．開2臺泵：
　　當(dāng)液位上升至3．56m時(shí)，開3臺泵；
　　當(dāng)液位上升至3．78m時(shí)。開4臺泵：
　　當(dāng)液位上升至3．90米時(shí)，開5臺泵，并發(fā)出高液位報(bào)警。停泵的順序?yàn)椋?br /> 　　當(dāng)液位下降至3．78m以下時(shí)。關(guān)l臺泵(開4臺)；
　　當(dāng)液位下降至3．56m以下時(shí)。關(guān)l臺泵(開3臺)；
　　當(dāng)液位下降至3．34m以下時(shí)，關(guān)l臺泵(開2臺)；
當(dāng)液位下降至3．12m以下時(shí)，關(guān)l臺泵(開l臺)；
 

 
(2)除上述方法外，也可以充分利用PLc的計(jì)算和判斷功能。用新的思路霞新設(shè)計(jì)．使程序簡化。根據(jù)原T．藝設(shè)計(jì)．zui下部的浮球液位開關(guān)與池底高度為2．90m。每相鄰兩個(gè)的距離為0．22m，液位上升時(shí)，將所測值減去zui底浮球液位開關(guān)的高度除以O(shè)．22m后取整，即為將要開啟的泵的臺數(shù)；液位下降時(shí)，將所測值減去zui底浮球液位開關(guān)的高度除以O(shè)．22m后取整加一，即為將要開啟的泵的臺數(shù)。液位高于3．96m時(shí)高液位報(bào)警，液位低于2．90m時(shí)低液位報(bào)警。蔌的流程如圖4所示。
 

 
　　3 實(shí)現(xiàn)的可能性
　　在我公司各個(gè)控制點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)實(shí)際需要．合理利用浮球液位開關(guān)以及超聲波液位計(jì)2種控制方式。在已設(shè)立PLC控制柜的生產(chǎn)現(xiàn)場。以超聲波液位汁控制為主；但在尚未安裝PI￡控制柜的生產(chǎn)現(xiàn)場．從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)。暫時(shí)用浮球液位開關(guān)直接接在設(shè)備控制柜的自控接口上．也可達(dá)到根據(jù)渡位控制潛水泵起停的控制要求，fffi且可以很方便地調(diào)節(jié)起停液位。等整個(gè)管線基本正常運(yùn)行后．再投入PLC自控系統(tǒng)。由于PIJ(=自控系統(tǒng)的可靠性較高，配合超聲波液位汁對泵的開停時(shí)問、臺次進(jìn)行科學(xué)合理的安排，避免人為失誤．增加了控制的町靠性、安全性和穩(wěn)定性。


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